Ο Εγγλέζος Κωνσταντίνος εκπονεί στο Τμήμα Μουσικών Σπουδών του ΕΚΠΑ διδακτορική διατριβή με τίτλο «Ανάπτυξη υπολογιστικού συστήματος παραγωγής μελωδικών προτάσεων για τη μελέτη του αυτοσχεδιασμού σε περιβάλλον jazz», με επιβλέπουσα την κ. Ανδρεοπούλου Αρετή, Επίκουρο Καθηγήτρια του τμήματος.
Η εργασία για την ανάπτυξη του συστήματος βασίζεται καταρχήν στο επιστημονικό πεδίο της υπολογιστικής μουσικής ανάλυσης. Η αρμονική και μορφολογική ανάλυση ενός έργου του standard ρεπερτορίου της jazz αποτελεί την προϋπόθεση για την παραγωγή αυτοσχεδιαστικού υλικού από ένα υπολογιστικό σύστημα. Σ’ αυτή την κατεύθυνση, βάση της διατριβής αποτελεί η διπλωματική εργασία του γράφοντος στο ΠΜΣ του Τμήματος Μουσικών Σπουδών του ΕΚΠΑ «Μουσική Τεχνολογία και Σύγχρονες Πρακτικές» που αφορά στην ανάπτυξη ενός αλγορίθμου για την αυτόματη αρμονική ανάλυση των jazz standards.
Επιπρόσθετα, η διατριβή βασίζεται στο πεδίο της υπολογιστικής μουσικής σύνθεσης, αφού κύριος σκοπός του προς ανάπτυξη συστήματος είναι η τροφοδότηση του μουσικού-χρήστη με το κατάλληλο μελωδικό υλικό που θα χρησιμοποιήσει στην εξάσκησή του στον αυτοσχεδιασμό. Η ανάλυση των διαφόρων κλιμάκων και η αναγνώριση μέσα σ’ αυτές των «μελωδικών περιεχομένων» τους, σε συνδυασμό με ένα μεγάλο αριθμό από αναλύσεις μεταγραφών αυτοσχεδιασμών σπουδαίων μουσικών δασκάλων του παρελθόντος, οι οποίες αποτελούν πρότυπα και καθορίζουν στιλιστικά τις παραγόμενες μελωδίες, δίνουν όλα τα εργαλεία για τη σύνθεση των μελωδικών προτάσεων προς τον μουσικό πάνω στην αρμονική πρόοδο ενός κομματιού.
Κίνητρο για τη δημιουργία της εφαρμογής είναι η αντιμετώπιση της θεωρητικής και πρακτικής ανεπάρκειας των μουσικών με χαμηλό επίπεδο γνώσεων και εμπειρίας στον jazz αυτοσχεδιασμό. Η γνώση των συγχορδιών και των κλιμάκων είναι ένα πρώτο σημαντικό βήμα. Το βασικό πρόβλημα, όμως, για τον μουσικό στις πρώτες βαθμίδες της εκπαίδευσής του στην jazz είναι το πώς θα χρησιμοποιήσει τις συγχορδίες και τις κλίμακες, το τι να παίξει, το «πώς θα ακουστεί jazz».
Βασική και αυτονόητη εργασία για έναν έμπειρο μουσικό της jazz είναι η αρμονική και μορφολογική ανάλυση της φόρμας ενός κομματιού του standard ρεπερτορίου που πρόκειται να ερμηνεύσει. Σημειώνεται, ότι η ανάλυση και κατανόηση της αρμονικής και μορφολογικής δομής του κομματιού είναι άκρως απαραίτητη για την ερμηνευτική προσέγγιση του κομματιού και πιο ειδικά, για την κατασκευή jazz μελωδικών γραμμών στο σόλο και την απομνημόνευση της φόρμας. Πρόκειται, όμως, για μια απαιτητική εργασία.
Ακόμη κι αν -σε κάποιο βαθμό- υπάρχει πρότερη γνώση κλασικής θεωρίας και αρμονίας, μια επιτυχής αποκωδικοποίηση των αρμονικών φαινομένων της jazz προϋποθέτει εξοικείωσή με την ανάλυση σύγχρονων (20ού αιώνα) έργων συνθετών όπως οι B. Bartok, I. Stravinsky, N. Rimsky-Korsakov, κλπ, η οποία διδάσκεται κατά κύριο λόγο στην τριτοβάθμια εκπαίδευση. Η αρμονία της jazz περιλαμβάνει φαινόμενα που συναντάμε στα έργα των προαναφερόμενων συνθετών, όπως συχνή χρήση της ελαττωμένης κλίμακας, δανεισμοί συγχορδιών ή και ολόκληρων συγχορδιακών ακολουθιών, χρωματική κίνηση πτωτικών σχημάτων, λειτουργικές αντικαταστάσεις συγχορδιών, εκτεταμένη χρήση παρενθετικών δεσποζουσών ή αντικαταστάσεών τους, μετατροπίες σε μακρινές κλίμακες, χρήση ατονικών ή αρμονικά μη λειτουργικών τεχνικών και όλα αυτά συμπυκνωμένα πιθανά σε μια φόρμα μόλις 32 μέτρων.
Επιπρόσθετα, σύνθετο είναι το ζήτημα της κατάλληλης επιλογής κλιμάκων (τρόπων) πάνω στην αρμονική ακολουθία του κομματιού. Κατά γενική ομολογία και πρακτική, καλό σόλο είναι αυτό που περιγράφει με μελωδική σαφήνεια το αρμονικό υπόβαθρο. Φυσικά, εξαιρέσεις στον κανόνα υπάρχουν αρκετές, αλλά στο επίπεδο του αρχάριου ή μέτριου επιπέδου αυτοσχεδιαστή ο στόχος εξειδικεύεται στην απόκτηση της ικανότητας να παίζει σόλο πάνω και «μέσα» στην αρμονική αλληλουχία του κομματιού, κάτι που, άλλωστε, αποτελεί και βασική πρακτική των Αμερικανών μουσικών κατά τις δεκαετίες 1940-50 στην ιστορία της jazz, την περίοδο, δηλαδή, που καθιερώθηκε το bop ιδίωμα. Επιπλέον, το μελωδικό πέρασμα από τη μια κλίμακα στην επόμενη, οι «καλές νότες» που πρέπει να στοχεύει ο αυτοσχεδιαστής, οι οποίες κάνουν τη διαφορά και περιγράφουν με τον καλύτερο τρόπο το ακόρντο και το blues χρώμα που διαπνέει όλη τη jazz μουσική είναι ορισμένα διαρκή ζητούμενα στην αντιμετώπιση κάθε κομματιού από το μουσικό.
Εδώ και περισσότερο από τέσσερις δεκαετίες διάφοροι πρωτοπόροι επιστήμονες και μουσικοί απασχολούνται στα ερευνητικά πεδία της υπολογιστικής μουσικής ανάλυσης, σύνθεσης και αυτοσχεδιασμού. Σ’ αυτό το χρονικό διάστημα έχει δημιουργηθεί μεγάλος όγκος βιβλιογραφίας, έχουν υπάρξει δεκάδες δημοσιεύσεις και υλοποιήσεις υπολογιστικών συστημάτων.
Αρχικά, στο ζήτημα της υπολογιστικής αρμονικής ανάλυσης πρωτοπόροι υπήρξαν οι Lerdahl και Jackendoff (1981). Στο έργο τους "Γενετική Θεωρία της Τονικής Μουσικής" αναλύουν το ζήτημα της ενστικτώδους ικανότητας των ανθρώπων για την κατανόηση της μουσικής, σε ευθύ παραλληλισμό με τη θεωρία της Γενετικής Γραμματικής του Chomsky (1950). Στα χνάρια τους ακολουθεί ο Steedman (1984), ο οποίος πρώτος παρουσίασε ένα σύνολο γραμματικών κανόνων ως αρμονικό μοντέλο και ο Pachet (1991) που πρότεινε ένα υπολογιστικό σύστημα βασισμένο σε κανόνες για την αρμονική ανάλυση jazz συγχορδιακών ακολουθιών. Πιο πρόσφατα, ο εξαιρετικός Rohrmeier (2007) παρουσιάζει ένα σύστημα προσέγγισης των αρμονικών δομών με βάση τη Γενετική Γραμματική Φραστικής Δομής (Generative Phrase-Structure Grammar). Πλέον, στη χαραυγή της τρίτης δεκαετίας του 21ου αιώνα βρισκόμαστε μπροστά σε εξαιρετικά αποτελέσματα που μας δίνουν αλγόριθμοι βασισμένοι σε αρμονικούς κανόνες, σε κανόνες της γραμματικής, σε πολύπλοκους μαθηματικούς πιθανοτικούς υπολογισμούς και σε machine learning. Ενδεικτικά, αναφέρονται τα ονόματα των ερευνητών Illescas, Rizo, Inesta, Coρman, Leiserson, Rivest, De Haas, Magalhaes, Wiering, Choi, Granroth-Wilding και Steedman.
Στο επιστημονικό πεδίο της υπολογιστικής σύνθεσης και αυτοσχεδιασμού, ήδη από τις αρχές της δεκαετίας του 1980 δημιουργούνται τα πρώτα μουσικά συστήματα Διάδρασης Ανθρώπου-Υπολογιστή (Human-Computer Interaction). Ενδεικτικά, αναφέρονται τα παρακάτω. Το Voyager (Lewis, 1986) πρόκειται για ένα πρόγραμμα ηλεκτρονικού υπολογιστή το οποίο αναλύει αυτόματα τον αυτοσχεδιασμό και παράγει περίπλοκες ανταποκρίσεις στο παίξιμο του μουσικού, αλλά επιδεικνύει ταυτόχρονα και μια σχετικά ανεξάρτητη συμπεριφορά που προκύπτει από τις δικές του εσωτερικές διεργασίες. Το GenJam (Biles, 1997) είναι ένα μουσικό λογισμικό με διαδραστικό χαρακτήρα που μπορεί να παράγει jazz αυτοσχεδιασμούς και πρόκειται για το προϊόν μιας ιδιαίτερης φιλοσοφίας προγραμματισμού που ονομάζεται Interactive Genetic Algorithms. Το Continuator (Pachet, 2002) είναι ένα μουσικό λογισμικό βασισμένο σε μαθηματικά μοντέλα Markov, που μπορεί να συμπράττει με το μουσικό και μάλιστα στο δικό του ιδιαίτερο στιλ, αφού έχει την ικανότητα να διδάσκεται από τον τρόπο παιξίματος του «δασκάλου» του και να παράγει μουσικές φράσεις σε μια μορφή διαλόγου με τα μουσικά ερεθίσματα που δέχεται. Το Omax (Assayag - Bloch, 2002) είναι ένα μουσικό αυτοσχεδιαστικό λογισμικό που βασίζεται προγραμματιστικά στο OpenMusic και στο Max/MSP, το οποίο καταγράφει το παίξιμο του μουσικού και το αναλύει με σκοπό να ξεχωρίσει μοτίβα με κοινά χαρακτηριστικά μέσα σ’ αυτό και να κατασκευάσει μοντέλα, δηλαδή να δημιουργήσει καινούρια μοτίβα με τα ίδια χαρακτηριστικά. Τέλος, το MIROR-Impro (Addessi, 2010) αποτελεί ένα διαδραστικό σύστημα το οποίο σε πραγματικό χρόνο καταγράφει μουσικές φράσεις μέσω MIDI τις επεξεργάζεται και με τη χρήση αλγορίθμων παράγει νέο μουσικό υλικό.
Στόχος της ερευνητικής εργασίας του Εγγλέζου Κωνσταντίνου είναι η δημιουργία ενός συστήματος που, αφενός, θα αξιοποιεί την ταχύτητα και τα υπολογιστικά πλεονεκτήματα της πληροφορικής και αφετέρου, θα μιμείται τη συλλογιστική και τη χρήση των γνώσεων ενός έμπειρου μουσικού. Ο πρωτότυπος χαρακτήρας της εργασίας έγκειται στο γεγονός ότι το προς ανάπτυξη υπολογιστικό σύστημα πρόκειται να βασιστεί αποκλειστικά στον αναλυτικό και συνθετικό τρόπο σκέψης ενός μουσικού, τόσο στο μέρος της ανάλυσης του έργου, όσο και στο μέρος της σύνθεσης μελωδικών προτάσεων.
Το input του συστήματος περιλαμβάνει όλες τις πληροφορίες της φόρμας του κομματιού, ακριβώς όπως δίνονται από μια παρτιτούρα-οδηγό τύπου real book. Πρακτικά, αυτό σημαίνει ότι στην αρχή ο χρήστης εισάγει τον αριθμό των μέτρων, τις επαναλήψεις εφόσον υπάρχουν, τον οπλισμό και το αρμονικό περιεχόμενο αναλυτικά, με συγκεκριμένη υπόδειξη του μέτρου και του παλμού ανά συγχορδία. Επιπρόσθετα, στο input ο χρήστης καθορίζει -μέσα από έναν αριθμό επιλογών- ορισμένες προϋποθέσεις που έχουν να κάνουν με το ιδιαίτερο ύφος και τα χαρακτηριστικά της μουσικής υφής και ύφανσης που επιθυμεί να διέπουν τις μελωδικές προτάσεις.
Τη βασική εργασία του συστήματος αποτελεί η υπολογιστική ανάλυση και σύνθεση. Τελικός στόχος είναι η παραγωγή μελωδικών προτάσεων για τον αυτοσχεδιασμό πάνω στην αρμονική πρόοδο του κομματιού που εισήγαγε ο χρήστης. Για να επιτευχθεί αυτός ο στόχος, θα δημιουργηθεί ένα μεγάλο σύνολο κανόνων και αλγοριθμικών πράξεων και λειτουργιών που θα αφορούν τόσο το κομμάτι της ανάλυσης, όσο και το κομμάτι της σύνθεσης. Επιπλέον, θα συγκεντρωθεί ένα πολύ μεγάλο σύνολο «μελωδικών ψηφίδων» μοτίβων και licks από μεταγραφές αυτοσχεδιασμών μεγάλων μουσικών της jazz. Οι κανόνες και οι αλγόριθμοι θα αφορούν τον συνδυασμό αυτών των «μελωδικών ψηφίδων» με λογικά-θεωρητικά και ιστορικά κριτήρια. Συνεπώς, τα αποτελέσματα που εξάγονται από το σύστημα στηρίζονται αναμφισβήτητα στη θεωρητική ανάλυση της αρμονίας και των κλιμάκων, αλλά πάντα σε συνάρτηση με το ύφος, τη γλώσσα και το ιδίωμα της jazz.
Το output αποτελείται από ένα σύνολο jazz μελωδικών ιδεών και προτάσεων που αντιστοιχίζονται σε κάθε χαρακτηριστικό τμήμα της αρμονικής προόδου του κομματιού ξεχωριστά (πτώσεις, turn-arounds, αλληλουχίες παρενθετικών δεσποζουσών, κλπ) και δίνονται προς μελέτη στο χρήστη-μουσικό αυτοσχεδιαστή. Τέλος, το output περιλαμβάνει ένα αυτόματα παραγόμενο σόλο με τη μορφή etude για τον αυτοσχεδιασμό πάνω στο κομμάτι.
